Протон має три частини, два кварки та один кварк ... та глюони, якими обмінюються ці три кварки, саме так діє сильна (ядерна) сила, щоб утримати їх не вилазити.
Світ протона є абсолютно квантовим, і тому він описується цілком декількома числами, що характеризують його спина (технічний термін, не плутати з повсякденним англійським словом; протонний спин - 1/2), електричний зарядка (+1 е, або 1.602176487 (40) × 10-19 C), ізоспін (також 1/2) і паритет (+1). Ці властивості виводяться безпосередньо з частин протона, трьох кварків; наприклад, вгору кварк має електричний заряд +2/3 e, а нижній -1/3 e, який дорівнює +1 e. Інший приклад, кольоровий заряд: у протона кольоровий заряд дорівнює нулю, але кожен з його складових три кварки має ненульовий заряд кольору - один - "синій", один "червоний", а один "зелений" - сума " 'до нуля (звичайно, заряд кольору не має нічого спільного з кольорами, які ви і я бачу нашими очима!).
Мюррей Гелл-Манн та Джордж Цвайг самостійно придумали думку, що частини протона є кварками в 1964 році (хоча лише через кілька років не було отримано хороших доказів існування таких частин). Пізніше Гелль-Манн був удостоєний Нобелівської премії з фізики за цю роботу та інші роботи з фундаментальних частинок (Цвейг ще не отримав Нобеля).
Квантова теорія, яка описує сильну взаємодію (або сильну ядерну силу), - це квантова хромодинаміка, коротко QCD (названа частково після "кольорів" кварків), і це пояснює, чому протон має масу, яку він робить. Розумієте, маса набіжної кварки становить приблизно 2,4 МеВ (мега-електрон вольт; фізики частинок вимірюють масу в МеВ / с2), а зниження - приблизно 4,8 МеВ. Глюони, як і фотони, безмасштабні, тому протон повинен мати масу приблизно 9,6 МеВ (= 2 х 2,4 + 4,8), правда? Але це насправді 938 МеВ! QCD пояснює цю величезну різницю енергією вакууму QCD всередині протона; в основному, самоенергія безперервних взаємодій кварків і глюонів.
Подальше читання: Фізика RHIC (Національна лабораторія Брукхейвена), Як протони і нейтрони утримуються разом у ядрі? Чи є протони та нейтрони фундаментальними? (Пригода Частинок) - це три хороших місця!
Деякі статті космічного журналу, що стосуються частин протона, - це: Остаточний детектор на місці великого адронного колайдера, приховані магазини дейтерію, виявлені в Чумацькому Шляху, і нові дослідження, виявлені, основна сила не змінилася з часом.
Два епізоди ролі з астрономії, які ви не хочете пропустити, у протонових частинах: Сильні та слабкі ядерні сили та Всередині Атома.
Джерела:
Chem4Kids
Вікіпедія
